【公開(kāi)課】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課件2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

非生物物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者生態(tài)系統(tǒng)的成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈、食物網(wǎng)）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（食物關(guān)系）ADCB②①③④⑤⑥⑦回顧

完成右圖生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者非生物的物質(zhì)和能量光合作用或化能合成作用呼吸作用呼吸作用分解作用殘枝敗葉、遺體攝食遺體、糞便1、如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，他們可能形成下列幾種營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定的是（）A.甲乙丙丁B.甲丙乙丁丁C.乙丙D.甲甲乙丙丁B第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)假如你像小說(shuō)中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，除了飲用水之外沒(méi)有任何食物。你隨身帶的食物只有一只母雞、15Kg玉米。先吃雞再吃玉米先吃玉米再吃雞先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞問(wèn)題探討先吃雞，再吃玉米我反對(duì)！為什么要先吃我？一.能量流動(dòng)的概念

生態(tài)系統(tǒng)中能量的_____、______、______和_____的過(guò)程散失輸入傳遞轉(zhuǎn)化能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量散失能量輸入某營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量?jī)?chǔ)存能量散失科學(xué)方法：研究能量流動(dòng)的基本思路

能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況可以圖示如下：能量輸入個(gè)體1個(gè)體2個(gè)體3……儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量將一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有種群作為一個(gè)整體(1)玉米的能量來(lái)源于哪里？(2)照射在玉米上的太陽(yáng)能都被吸收了嗎？如何被吸收?

(3)玉米吸收太陽(yáng)能后，以何種形式儲(chǔ)存？(4)玉米中的能量有哪些去向？1.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況玉米雞人二、能量流動(dòng)的過(guò)程太陽(yáng)能1%1%光合作用有機(jī)物中化學(xué)能1.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況玉米雞人二、能量流動(dòng)的過(guò)程1%熱能呼吸作用流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者分解殘枝敗葉等自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等，儲(chǔ)存在有機(jī)物中1.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況2.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況次級(jí)消費(fèi)者攝入用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者攝入散失呼吸作用遺體殘骸分解者利用散失呼吸作用…糞便（未同化）呼吸作用以熱能形式散失用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖分解者下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量糞便（未同化）攝入量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量：同化量同化量攝入量-糞便量=

兔子吃了1斤草，被消化吸收6兩，不能被消化吸收的則以糞便的形式排出。依據(jù)同化量的概念來(lái)判斷，吃的1斤草和消化吸收的6兩草分別對(duì)應(yīng)的是同化量還是攝入量？思考：糞便量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入量同化量完成以下關(guān)系圖次級(jí)消費(fèi)者攝入

同化呼吸作用散失三級(jí)消費(fèi)者分解者分解未同化（糞便）用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖生產(chǎn)者呼吸初級(jí)消費(fèi)者呼吸次級(jí)消費(fèi)者分解者…呼吸三級(jí)消費(fèi)者呼吸呼吸生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量為流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入傳遞散失

以有機(jī)物的形式沿食物鏈向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞二、能量流動(dòng)的過(guò)程思考：初級(jí)消費(fèi)者的糞便量位于圖中哪個(gè)箭頭？生產(chǎn)者的能量來(lái)源:_______;散失形式：______散失途徑：_____________________________________________________輸入：傳遞：散失：轉(zhuǎn)化：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：________________________生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能太陽(yáng)能傳遞形式：___________________傳遞渠道：___________________有機(jī)物中的化學(xué)能食物鏈和食物網(wǎng)熱能太陽(yáng)能化學(xué)能呼吸作用熱能太陽(yáng)能某營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)某營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)未被利用某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量某段時(shí)間內(nèi)(定量定時(shí))的能量去向某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終(定量不定時(shí))去向【思考?討論】分析賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)能量傳遞效率=某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%三.能量流動(dòng)的特點(diǎn)464.662.812.662.812.6生物所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,獲取的能量越___,能量流動(dòng)具有_________的特點(diǎn)。少逐級(jí)遞減傳遞效率是10％～20％13.5%20.1%2.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?①下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)②呼吸作用散失；③排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；④未被利用某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流向：

相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，能量只能從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可循環(huán)。2、逐級(jí)遞減（10-20%）1、單向流動(dòng)（2）有少部分能量隨遺體殘骸直接傳給了分解者（3）未被利用（最終被分解者分解）。（1）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用散失的熱能無(wú)法被再利用。三.能量流動(dòng)的特點(diǎn)因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。雞玉米｛玉米雞人?按最大傳遞效率20%計(jì)算(假設(shè)雞自身重3kg,玉米15kg)3×20%+15×20%=3.6(15×1/3×20%+3)×20%+15×2/3×20%=2.8問(wèn)題探討人演練1.

假設(shè)某初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為a，其糞便中的能量為b，通過(guò)呼吸消耗的能量為c，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多為(

)A．(a＋b)×20% B．(c＋d)×20%C．(a－c)×20%

D．(b＋d)×20%演練2．在食物鏈“青草→兔子→鷹”中，若青草固定的太陽(yáng)光能是2×106kJ。則第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是(

)A．16% B．10%C．18%D．12%攝入量/kJ同化量/kJ兔子3.6×1053.2×105鷹4.32×1043.2×104BB實(shí)戰(zhàn)演練練習(xí)：如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解模型（G、H、I屬于D、E、F）：1._____________________表示流入各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量寫(xiě)出其中等量關(guān)系__________________2.__________分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量；3.____________分別表示分解者分解利用的能量；4.兔子用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=_____________；5._____中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量A、B、C、D、E、FC+K或B-HG、H、IJ、K、LA=D、B=E、C=FK四.生態(tài)金字塔每一級(jí)體積代表所得到的能量值。第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)直觀——能量單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減1.能量金字塔2.生物量金字塔3.數(shù)量金字塔小鳥(niǎo)昆蟲(chóng)樹(shù)倒置情況:倒置情況：每一級(jí)體積代表生物量值（所容納有機(jī)物的總干重）每一級(jí)體積代表個(gè)體數(shù)浮游動(dòng)物浮游植物五.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1.將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量；間作套種多層育苗稻—萍—蛙例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農(nóng)業(yè)。五.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義2.科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；*沼氣池實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，大大提高了能量的利用率；*能量的利用率≠能量的傳遞效率例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣田肥秸稈飼料沼氣池沼渣五.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義3.合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，合理確定草場(chǎng)載畜量，麥田除草、除蟲(chóng)思考：如上食物網(wǎng)中，A消耗1000千克，則：1、C最多增重_____千克2、C最少增重___千克例：ABCD

EF1000×20%×20%=40千克1000×10%×10%×10%×10%=0.1千克3、若C增加1千克，則A最少需要消耗_______千克4、若C增加1千克，則A最多需要消耗________千克能量流動(dòng)的計(jì)算總結(jié)：傳遞效率最高，食物鏈最短，C可獲能量最多.2510000A消耗最少例3.在右圖的食物網(wǎng)中，如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1，C增重1kg，則最少需要消耗A多少kg？在能量分配比例已知時(shí)，按比例分別計(jì)算，最后相加沿食物鏈A→D→E→F→C逆推：1/4×5×5×5×5＝625/4kg消耗A最少，按最高傳遞效率20%計(jì)算（前級(jí)是后級(jí)5倍）：

75/4+625/4=175kg沿食物鏈A→B→C逆推：3/4×5×5＝75/4kg即時(shí)演練：1、右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約（）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kgC2.如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來(lái)自兔，2/5來(lái)自鼠，1/5來(lái)自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20g，至少需要消耗植物的重量為(

)A．600g

B．900gC．1600gD．5600gB3．根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來(lái)自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加體重最多是(

)A．G/75千克

B．3G/125千克C．6G/125千克D．G/550千克A4、右圖是生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動(dòng)圖解[單位:J/(cm2·a)]。以下敘述錯(cuò)誤的是(

)A.初級(jí)消費(fèi)者同化的能量為7.5×108J/(cm2·a)B.初級(jí)消費(fèi)者到次級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率為14%C.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為1.1×108J/(cm2·a)D.A的能量還有一部分以遺體殘骸的形式流入分解者C2.35×108J/(cm2·a)5.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖〔單位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正確的是(

)A.甲為1250J/(cm2·a)B.乙到丙的能量傳遞效率為15%C.每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D.乙的個(gè)體數(shù)目一定比甲少D具有人工能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算例：如圖是某人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中